程旭
- 作品数：6 被引量：42H指数：3
- 供职机构：中国科学院地质与地球物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 利用3-D FEM+FDM方法模拟地壳中岩浆传播:以长白山火山为例
- ＜正＞由地幔到地表的岩浆的运移和定位是一个重要并且困难的问题。本文通过数值模拟的方法,研究火山喷发之前,岩浆从岩浆房开始在地壳中运移的动力学过程;研究岩浆房的超压力、岩浆性质（包括温度、密度、粘度）和围岩性质（包括断裂韧...
- 程旭陈祖安
- 文献传递
- 地壳中岩浆沿已有断层运移的数值模拟——在长白山天池火山的应用被引量：3
- 2014年
- 本文利用有限元及有限差分的方法，对壳内岩浆房或岩浆囊中的岩浆在构造应力及由于围岩与岩浆的密度差产生的浮力作用下，沿已有断层向上运移的动力学过程进行了数值模拟．在岩浆囊顶部与上覆岩层接触处，沿着已有微小破裂，岩浆在一定超压力条件下使已有断层张开并继续向上延伸，从而形成岩浆向上运移的通道．研究了岩浆黏度、密度差、模型深度对最小超压力（岩浆运移到地表所需的最小岩浆房超压力）的影响．在10km深度的地壳中，若岩浆黏度为0．1～10^3Pa·s，当超压力达到17～20MPa时，岩浆压力可以驱动岩浆运移到地表层；同时，岩浆动力黏度越大，使岩脉运移到地表需要的超压力就越大．当密度差为300-700kg·m^-3，其变化对超压力的影响比较小．本文亦对比了三维应力条件和二维平面应变条件下不同结果，比较了不同条件下岩浆运移造成的地表垂直位移变化．结合长白山天池火山地区的区域地质环境，对长白山天池火山岩浆运移条件进行了参数试验性计算分析，估算了在给定长白山天池火山模型条件下地下可能存在的岩浆囊的大小，其结果对认识长白山天池火山地区岩浆活动及相关的预测和监控有参考意义．
- 程旭陈祖安白武明
- 关键词：数值模拟长白山天池火山
- 2008年汶川8．0级地震孕震机理研究被引量：28
- 2009年
- 用三维流变非连续变形与有限元相结合(DDA+FEM)的方法,在青藏高原及邻近地区三维构造块体相互制约的大背景中,考虑了龙门山断裂带东西两侧地势、地壳厚度和分层的明显变化,及断裂带东侧四川盆地及鄂尔多斯块体坚硬地壳阻挡的影响,通过用GPS资料做位移速率边界约束和震源机制约束,计算得到研究区的速度场和应力场与该地区GPS测量结果和震源机制分布结果基本一致.在此基础上,模拟计算现今构造块体边界断层上表征剪应力及法向应力等综合影响的危险度分布.结果表明,上、中地壳层危险度分布中危险度较高的地段多数与近几十年来发生的七级以上大震区域基本一致.包括2008年汶川8.0级等大震的发震断层.通过分别对龙门山断裂带东西两侧的两种不同构造格局进行试算表明,龙门山断裂带东西两侧地势、地壳厚度、分层与物性明显变化对汶川大震的孕育发生均起了关键性作用.计算得到的应变率强度分布图可见,高原东部整个边缘地带均接近应变率强度的陡变带.其中以龙门山断裂带上的陡变最为明显,西侧应变率强度是东侧的近4倍,而且断裂带东侧应变率强度等值线衰减比西侧快.反映了汶川大震逆冲型发震断层地区独特的特征.此外,由计算得到的应变能密度分布图可见,龙门山断裂带在上、中地壳层中均位于宽度相同、其走向与龙门山断裂带走向一致的高应变能密度带中,在上地壳层这个带的东西两侧则是应变能密度较低的地区,而在中地壳层,其强度在断裂带东侧逐渐向东衰减,西侧应变能密度高,而东侧应变能密度较低.表明在印度板块强烈推挤作用和高原各构造块体相互制约及龙门山断裂带东西两侧特殊构造环境中,高原地壳物质向东水平运动,受到龙门山断裂带东侧介质刚性强度较大的四川盆地阻挡,使得汶川大震发震断层在大震前已积
- 陈祖安林邦慧白武明程旭王运生
- 关键词：汶川地震孕震机理青藏高原龙门山断裂带
- 2008年5月12日汶川8.0级地震孕震机理研究
- 2009年
- 本文用三维流变非连续变形与有限元相结合（DDA＋FEM）的方法，在青藏高原及邻近地区三维构造块体相互制约的大背景中，考虑了龙门山断裂带东西两侧地势、地壳厚度和分层的明显变化，及断裂带东侧四川盆地及鄂尔多斯块体坚硬地壳阻挡的影响，通过用GPS资料做位移速率边界约束和震源机制约束，计算得到研究区的速度场和应力场与该地区GPS测量结果和震源机制分布结果基本一致。
- 陈祖安林邦白武明程旭
- 关键词：孕震机理龙门山断裂带地震鄂尔多斯块体地壳厚度
- 地壳中岩浆沿已有断层运移的数值模拟——在长白山天池火山的应用
- 本文利用有限元及有限差分的方法,对壳内岩浆房或岩浆囊中的岩浆在构造应力及由于围岩与岩浆的密度差产生的浮力作用下,沿已有断层向上运移的动力学过程进行了数值模拟.在岩浆囊顶部与上覆岩层接触处,沿着已有微小破裂,岩浆在一定超压...
- 程旭陈祖安白武明
- 关键词：数值模拟长白山天池火山
- 2001年8.1级昆仑山大震破裂过程及对2008年汶川8.0级大震孕育发生影响的研究被引量：12
- 2011年
- 本文用三维流变非连续变形(块体边界)与有限元(块体内)相结合(DDA+FEM)的方法,在青藏高原及其东侧四川盆地,鄂尔多斯块体地区三维构造块体相互制约的大环境中,考虑了龙门山断裂带东西两侧地势、地壳厚度和分层的明显变化,及断裂带东侧四川盆地及鄂尔多斯块体坚硬地壳阻挡的影响,通过用GPS资料做位移速率边界约束和震源机制约束,计算得到研究区的速度场和应力场与该地区GPS测量结果和震源机制分布结果基本相似.在此基础上,数值模拟2001年昆仑山大震的破裂过程;研究大震引起各构造块体边界断层应力状态变化特征,特别是对2008年汶川大震发震断层的影响.结果表明:(1)数值模拟昆仑山大震发震断层发生左旋走滑错动,最大水平错距约4.5 m,最大应力降约18 MPa.计算获得大震释放的主压应力场图像,最大剪应力变化等值线图,大震发震断层垂直面上位错等值线图及大震引起垂直位移变化三维图分别与大震的震源机制,地表破裂带同震位移分布,GPS同震位移图及地震波反演和GPS反演的结果总体上均比较相近.(2)计算获得的最大剪应力变化等值线图分布具有不对称特点,大震发震断层南侧变化梯度明显大于北侧.(3)模拟计算得到大震引起汶川大震发震断层库仑破裂应力增加约0.016 MPa(上地壳层).昆仑山大震破裂过程是在东昆仑断裂带其发震断层上发生的左旋走滑错动,引起东昆仑断裂带南侧巴彦喀拉块体进一步东扩和一定规模的变形,并受到该块体东侧四川盆地较硬地壳的阻挡,使得块体东边界断层中低倾角的汶川大震发震断层库仑破裂应力增大,应变能积累增强.可以认为这一破裂过程对汶川大震发震断层发生逆冲型失稳起了促进作用.
- 陈祖安林邦慧白武明程旭王运生
- 关键词：构造块体数值模拟
